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目的:本研究以原发性痛经(Primary dysmenorrhea,PDM)患者和健康受试者为研究对象,基于静息态功能核磁共振(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-f MRI)技术,结合临床疗效评价,采用不同频段下全脑数据驱动功能神经影像分析方法。探索PDM在功能核磁共振不同频段(Slow5(0.01-0.027HZ)、Slow4(0.027-0.073Hz)、Slow3(0.073-0.198Hz)及全低频(0.01-0.08Hz))的大脑功能连接密度(Functional Connectivity Density,FCD)的异常脑区。进一步比较穴位针刺与非穴针刺治疗对PDM不同频段下功能连接密度改变的差异,旨在从神经影像学方面探讨针刺镇痛在原发性痛经中的部分中枢机制。方法:1.47例PDM患者和36例健康受试者均接受rs-f MRI扫描。以视觉模拟评分量表(VAS)评估疼痛程度,Cox痛经症状量表(CMSS)评估痛经伴随症状的严重程度及发作时间,焦虑自评量表(SAS)及抑郁自评量表(SDS)分别评估焦虑及抑郁情况。完成以下分析:(1)采用基于数据驱动方法的计算不同频段下功能连接密度(FCD),包括全局功能连接密度(g FCD)、局部FCD(l FCD)以及长程FCD(lr FCD)。比较PDM组与健康对照组在不同频段的各项FCD差异。(2)将原发性痛经不同频段下FCD异常脑区与临床指标(疼痛评分、痛经伴随症状严重程度及时间总分、焦虑与抑郁程度)进行相关性分析。(3)采用中介分析的方法探讨FCD异常改变在痛经病程与临床症状关系中的中介作用。2.采用随机对照的研究方法,将符合纳入标准的PDM患者按随机数字表分为穴位针刺组及非穴针刺组。两组受试者分别接受三阴交穴针刺和非经非穴(取三阴交与悬钟穴中点)针刺治疗,共计三个月经周期。分别于基线期和治疗后,进行VAS、CMSS、SAS、SDS的各项临床疗效评价和rs-f MRI扫描。完成以下分析:首先,比较两组患者治疗后临床指标的改善。并分析穴位针刺组基线临床指标与治疗后临床指标改变的相关性,探讨基线特征对疗效是否存在显著影响。其次,基于不同频段g FCD,分别比较两组针刺治疗前后PDM患者在不同频率下脑功能活动的变化,同时比较穴位与非穴位的原发性痛经患者治疗后不同频段g FCD改变的差异,探讨针刺治疗原发性痛经的中枢响应特征。最后,探讨三阴交穴针刺中枢响应的特征脑区与临床症状改善的相关性。结果:1.基于不同频段的原发性痛经患者功能连接密度异常结果(1)基线情况:原发性痛经患者与健康受试者基线均衡,具有可比性(P>0.05)。(2)PDM患者频率相关脑功能活动异常结果:与健康对照组相比,PDM组在g FCD、FCD及lr FCD存在相似的改变模式,即在全低频段,FCD降低的脑区包括内侧感觉运动区(m S1/M1)及背外侧前额叶(DLPFC),增强的脑区位于内侧眶额叶(m OFC);在Slow5频段,降低的脑区位于DLPFC,增高的脑区包括m OFC、内侧前额叶(m PFC)、第二感觉区(S2)及海马;在Slow4频段,降低的脑区位于额下回前部(a IFG)及m S1/M1区,增强的脑区位于m OFC、海马及海马旁回;在Slow3频段,降低的脑区位于角回。(3)相关分析结果:全低频段上右侧海马的l FCD与原发性痛经患者的VAS-平均评分呈负相关,Slow4频段的右侧海马l FCD亦与原发性痛经患者的VAS-平均评分呈负相关。Slow5低频左侧第二躯体感觉区(S2)的g FCD与原发性痛经患者的VAS-平均评分呈正相关。全低频段左侧m OFC的l FCD与PDM患者的CMSS-时间总分呈正相关。Slow4频段左侧m OFC的g FCD及l FCD与原发性痛经患者的CMSS-时间总分呈正相关。Slow5频段右侧DLPFC的g FCD及l FCD与PDM患者的CMSS-时间总分呈负相关。Slow5频段左侧第二躯体感觉区(S2)的l FCD与原发性痛经患者的CMSS-严重程度总分呈显著正相关。Slow5频段左侧S2的g FCD和l FCD改变与SAS及SDS均呈正相关。Slow5频段右侧DLPFC的g FCD和l FCD改变与SAS及SDS均呈负相关。(3)中介分析结果:Slow 5频段下左侧S2脑区的l FCD对原发性痛经患者病程及CMSS-严重程度总分之间的关系呈间接影响。2.针刺治疗原发性痛经的中枢响应特征结果(1)临床疗效评价结果:穴位针刺组患者的疼痛VAS评分、CMSS-时间评分及CMSS-程度评分、SAS、SDS在治疗后均显著下降。非穴针刺组患者治疗后疼痛VAS评分、SAS及CMSS-程度评分无显著变化,CMSS-时间评分较前下降。与非穴针刺组相比,针刺三阴交后疼痛VAS评分及CMSS-程度评分变化更显著。(2)穴位与非穴治疗后对频率相关脑功能活动的调控结果:1)穴位针刺治疗后,在全低频上,海马g FCD降低;在Slow5上,海马及中扣带(MCC)的g FCD降低,前扣带、DLPFC及a IFG的g FCD增高。在Slow4上,S2的g FCD增高;在Slow3上,楔前叶的g FCD降低,而岛叶的g FCD增加。2)非穴针刺组治疗后全低频的角回及额下回,Slow5的海马以及Slow3的m PFC存在g FCD的改变。(3)穴位与非穴位针刺对比的频率相关脑功能活动调控结果:1)对于针刺后g FCD增加的脑区:两种针刺治疗后在全低频上无显著差异。与非穴针刺组相比,在Slow5频段上,穴位针刺治疗后左侧DLPFC的g FCD增加;在Slow4频段上,穴位针刺治疗后左侧MCC的g FCD增加。2)对于针刺后g FCD降低的脑区:在全低频上,穴位针刺治疗对左侧尾状核及伏隔核、右侧海马及海马旁回的降低较非穴针刺治疗显著;在Slow5频段上,两种针刺对g FCD的影响无显著差异;在Slow4频段上,穴位针刺治疗对左侧尾状核及伏隔核、右侧额下回前部(a IFG)降低的影响较非穴针刺治疗显著;在Slow3频段上,穴位针刺治疗对左侧海马、右侧辅助运动区(SMA)降低的影响较非穴针刺治疗显著。(4)相关分析结果:在穴位针刺组,Slow5频段上DLPFC的g FCD变化与VAS的变化值呈负相关;Slow4频段上S2的g FCD变化与VAS的变化呈正相关;Slow3频段的后岛叶g FCD变化与CMSS-时间评分变化呈负相关;Slow3的前岛叶g FCD变化与焦虑的变化呈正相关,Slow5的前扣带g FCD变化与焦虑的变化呈负相关。结论:1.PDM患者存在脑功能连接密度的改变,其中初级感觉运动网络、外侧控制网络降低,而默认网络、内侧控制网络及海马网络升高。且PDM患者的脑功能异常活动的频率存在相关。2.PDM脑功能异常变化与临床特征密切相关。第二躯体感觉区的功能连接密度改变在随病程增加而重痛经伴随症状的严重程度中起中介作用。3.针刺三阴交穴治疗PDM的临床疗效显著优于针刺非经非穴。三阴交针刺不仅可降低疼痛程度,改善痛经伴随症状的发作时间和严重程度,还可改善个体焦虑和抑郁情绪。4.针刺三阴交穴治疗PDM的中枢响应主要有两个特征:(1)对脑功能活动存在与频率相关的特点,即针对不同频段的信号,其中枢响应的脑区存在差异。(2)对PDM患者的异常活动脑区可使其“正常化”,如增加中央控制网络的功能连接密度,降低记忆网络的功能连接密度。此外,针刺三阴交穴对PDM疾病重点脑区的调控与临床症状的改善存在显著相关。5.非穴针刺治疗对PDM患者的中枢响应调控脑区范围较为局限,且与频率关系较弱。